基于FTA的水电公私合营项目实施阶段共担风险评价

严 斌，陈 达，刘小敏

（扬州大学建筑科学与工程学院，江苏　扬州225127）

基于FTA的水电公私合营项目实施阶段共担风险评价

严 斌*，陈 达，刘小敏

（扬州大学建筑科学与工程学院，江苏扬州225127）

以水电公私合营（public private partnership，PPP）项目实施阶段风险为研究对象，进行了共担风险的识别，确认了3种类型的共担风险，在风险识别的基础上利用故障树分析（fault tree analysis，FTA）方法对分属不同主体的风险因素进行评价，通过计算单元的结构重要度确定出影响项目实施风险因素的重要性排序.分析结果表明：私人部门的管理水平低、项目外部环境复杂性和公共部门过多的行政干预等几个方面是产生项目共担风险的主要因素.

水电公私合营项目；故障树分析；共担风险；实施阶段；风险评价

对公私合营建设项目投资主体共担风险的合理评价是风险应对和建立风险分配机制的基础.而水电公私合营（public private partnership，PPP）项目是准公益性工程的重要组成部分，对区域经济和社会的发展具有很大影响，同时是现阶段政府引导私人投资的主要手段.私人投资对我国经济增长具有重大贡献，如果能合理分担项目风险，增强投资者信心，必然对私人资产参与基础设施投资领域健康发展产生积极的推动作用［1-2］.由于内外部因素作用，水电PPP项目涉及诸多风险，主要表现出以下特征：风险损失大；不确定因素多；由投资主体引发的风险事件增加；政府部门对项目风险具有较强的控制能力；风险发生时段有别于其他类型建设项目［3-4］.故障树分析（fault tree analysis，FTA）方法能有效辨别风险因素的重要性，对提高水电PPP项目建设过程中的风险管理效力，把握风险管理要点，有效进行资源的合理配置，减少风险损失具有重要意义.本研究采用FTA法对水电PPP项目实施阶段共担风险进行了评价.

1　水电PPP项目建设阶段的共担风险识别

水电PPP项目共担风险事件包括设计管理风险、场地交付风险、招投标风险、工程款支付风险、进度风险、质量风险、投资风险和HSE（health，safety，environment）管理风险.项目实施阶段的主要工作内容包括施工图设计管理、施工场地交付、招投标、工程款支付、施工过程中的进度管理、质量管理、投资管理、HSE管理［5-6］.项目实施阶段风险因素和风险事件的关系如图1所示.

公共部门的风险因素包括A，B，C，D，E，F，G，H共8个方面，私人部门的风险因素包括I，J，K，L，M，N，O，P，Q，R，S共11个方面，外部环境的风险因素包括T，U，V，W共4个方面，项目实施阶段的风险事件包括R1～R8.各符号含义如表1所示.

2　故障树分析

2.1FTA建立和最小割集

共担风险的类型可以分为5种，在水电PPP项目实施阶段产生了3种类型的共担风险.根据图1，建立如图2所示的故障树.

图1　项目实施阶段风险事件和风险因素图Fig.1 Risk events and risk factors during project execution

表1　水电PPP项目共担风险类型和风险事件代号Tab.1　Types and codes of sharing risks of hydraulic PPP project

运用布尔代数运算规则吸收归并，水电PPP项目实施阶段风险事件R的计算式为：R=Z1+ Z2+Z3=R2+R3+R4+RC·RE+R1+R5+R6+R7=BK+CK+FL+FM+DN+DO+GN+GO+ RU+SU+RW+SW+AIT+AIU+FIT+FIU+AJT+FJT+AJU+FJU+DPT+EPT+ FPT+DRT+ERT+FRT+EQU+ERU+EOT+EOV+DRV+ERV+FOT+FOV+FRV+ GRT+GRV+HOT+HOV+HRT+HRV.

通过计算得到的故障树最小割集（minimal cut sets，MCS）中，二阶最小割集为12个，三阶最小割集为29个.根据同阶中出现次数的多少，在所有风险因素中排在前几位的分别是R，T，F，O，U，但由于出现在不同阶数的次数不同，故很难明确判断重要程度，必须通过定量分析确定［7-11］.

图2　水电PPP项目实施阶段风险事件故障树Fig.2 Fault tree of risk events during the execution of hydraulic PPP project

2.2单元结构重要度计算

单元在故障树结构中重要程度的量值称为单元的结构重要度.结构重要度与该单元的概率无关，计算公式为

式中Ist（j）为基本事件j的结构重要度系数；n为系统全部基本事件的个数.

1）仅在二阶最小割集中出现的各基本事件的结构重要度.基本事件B，C，M，N在二阶割集中各出现过1次，所以其结构重要度为

同理，其他基本事件K，N，S，W在二阶割集中出现次数及结构重要度见表2.

表2　基本事件结构重要度排序Tab.2　Ranking of structural importance degree of basic effects

2）仅在三阶最小割集中出现的各基本事件的结构重要度.基本事件Q在三阶割集中出现过1次，其结构重要度为

同理，其他基本事件P；A，H，I，J；E；V；T在三阶割集中出现次数及结构重要度见表2.

3）二阶、三阶割集中均出现的各基本事件的结构重要度.基本事件G在二阶割集中出现过2次，在三阶割集中出现过2次，其结构重要度为

同理，其他基本事件D；O，U；F；R在二阶、三阶割集中出现次数及结构重要度见表2.

3　结论

单元结构重要度是判别风险因素重要性的主要依据，根据单元结构重要度的计算结果，引发水电PPP项目共担风险的基本因素重要性排序前三位包括私人部门的管理水平低、项目外部环境复杂性和公共部门过多的行政干预，这3个风险因素分属私人部门、公共部门和外部环境.从基本事件在二阶、三阶MCS中出现的次数也可看出，各基本事件出现在其中的最小割集的阶数越小，在全部最小割集中出现的次数越多，该基本事件重要性越大.

［1］WIBOWO A，PERMANA A，KOCHENDÖRFER B，et al.Modeling contingent liabilities arising from government guarantees in indonesian BOT/PPP toll roads［J］.J Constr Eng Manange，2012，138（12）：1403-1410.

［2］KUMARASWAMY M M，ANVUUR A M.Selecting sustainable teams for PPP proiects［J］.Build Environ，2008，43（6）：999-1009.

［3］JIN Xiaohua，ZHANG Guomin.Modelling optimal risk allocation in PPP proiects using artificial neural networks［J］.Int J Proi Manage，2011，29（5）：591-603.

［4］DOLOI H.Understanding impacts of time and cost related construction risks on operrational performance of PPP proiects［J］.Strategic Prop Manage，2012，16（3）：316-337.

［5］王桂平，刘国彬.水工隧洞运营期风险管理应用研究 ［J］.地下空间与工程学报，2009，5（4）：820-824，828.

［6］王玲，刘建林，朱记伟.基于AHP-MF模型的国际水电EPC项目风险评价研究［J］.工程管理学报，2012（4）：82-86.

［7］MO Yuchang，ZHONG Farong，LIU Huawen，et al.Efficient ordering heuristics in binary decision diagrambased fault tree analysis［J］.Qual Reliab Eng Int，2013，29（3）：307-315.

［8］LINDHE A，NORBERG T，ROSÉN L.Approximate dynamic fault tree calculations for modelling water supply risks［J］.Reliab Eng Syst Saf，2012，106（5）：61-71.

［9］XU Chunbi，ZOU Bihai，PENG Yuanchun，et al.The application of fault tree analysis in the monitoring of well control［J］.Disa Adv，2012，5（1）：121-125.

［10］ten VELDHUIS J A E，CLEMENS F H L R，GELDER P H.Quantitative fault tree analysis for urban water infrastructure flooding［J］.Struct Infrastruct Eng，2011，7（11）：809-821.

［11］赵冬安.基于故障树法的地铁施工安全风险分析 ［D］.武汉：华中科技大学，2011.

The sharing risk assessment to hydraulic public private partnership project during implementation based on fault tree analysis

YAN Bin*，CHEN Da，LIU Xiaomin
（Sch of Civil Sci&Engin，Yangzhou Univ，Yangzhou 225127，China）

The executing phase of hydraulic PPP（public private partnership）proiect is selected as the research obiect，the WBS-RBS method is applied in proiect risk identification and three types of sharing risks are determined.The FTA（fault tree analysis）method is applied in the assessment to the risk factors which belong to different subiect based on risk identification.The importance ranking is determined through the calculation of unit structure importance degree.The result shows that the low management level of private departments，the complexity of external environment of the proiect and the too much administrative intervention of the public department are the dominant factors which initiate the sharing risks.

hydraulic public private partnership proiect；fault tree analysis；sharing risk；executing phase；risk assessment

TV 512；F 407.9

A

1007-824X（2015）01-0070-04

（责任编辑 贾慧鸣）

2013-11-28.*联系人，E-mail：yanbin2006@gmail.com.

扬州大学高层次人才启动基金.

严斌，陈达，刘小敏.基于FTA的水电公私合营项目实施阶段共担风险评价［ J］.扬州大学学报：自然科学版，2015，18（1）：70-73.